兵庫教育大学学校教育学研究, 2017, 第30巻, pp.107-113

課題設定 ・ 解決力 を育成す るスマ ー ト フ オンア プリ 開発 を用いた

プロ グラ ミ ング導入教育の実践- 大学生を対象と した課外教育の事例一

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Practice of Introductory Programming Education for Problem Solving Skill Development Using Smartphone Application Development : Example of Extracurricular Activities for University Students

福 井 昌 則* 森 山 潤** FUKUI Masanori MORIYAMA Jun

本研究の目的は , 学習者の課題設定 ・ 解決力 を育成す るために, スマ ー ト フ オンア プリ 開発 を題材と す る プロ グラ ミ ン

グ導入教育を実践し , その効果を検証す るこ と である . 私立大学の学部生, 大学院生計 6 名を対象に, 課外教育と し て 5

日間のプロ グラ ミ ング導入教育 を実施し た. 題材は iPhone アプリ開発と し , Swift を用いて自己紹介アプリ や数学的ゲー

ムア プリ を制作 させる学習活動 を展開 し た. 事前事後調査の結果, 本実践には, プロ グラ ミ ング初学者である受講生が抱

いていた不安感 を和 らげ, 主体的な プロ グラ ミ ングの工夫 を高める効果のあ るこ と が確認 さ れた.

キーワー ド : プロ グラ ミ ング教育, 課題設定 ・ 解決力 , Swift, 数学的ゲーム

1 . は じ めに

本研究の目的は, 学習者の課題設定 ・ 解決力 を育成す

るために , スマ ー ト フ オンア プリ 開発 を題材 と す る プロ

グラ ミ ング導入教育を実践し , その効果を検証するこ と

で あ る .

政府は産業競争力会議において, 2020年から義務教育

課程におい て プロ グラ ミ ング教育 を必修化にす る こ と を

発表 ' ) し , 平成29年 3 月には, 小中学校の新学習指導

要領が公示 さ れ, 2017年度には高等学校次期学習指導要

領が公示 さ れる予定 と な っ てい る 2). その中で , 小中学

校におけ る プロ グラ ミ ン グ教育必修化がな さ れ, 高校情

報科において も 「情報 I」 「情報 n」 (仮称) の設置な ど, さ ら な る プロ グラ ミ ング教育の充実が図 ら れる こ と が予

測さ れる. 世界最先端 IT 国家創造宣言によ れば, 初等 ・

中等教育段階におけ る プロ グラ ミ ン グに関す る教育の充

実と と も に, 「日本の IT 社会をリ ー ド し , 世界にも通用

する IT 人材の創出」 を目標と し てかかげ, IT に対する

興味 を育むと と も に, IT を活用 し て多様化す る課題に

創造的に取り 組む力 を育成 し , グロ ーバル化への対応と

し て , IT を活用 し て課題解決を図 る力 な どの育成 を ね

ら い と し てい る 3).こ のよ う な状況におい て , プロ グラ ミ ン グ教育 を さ ら

に充実 さ せる ためには , 単 に教育課程におけ る プロ グラ

ミ ン グ教育の時間拡充 だけ ではな く , プロ グラ ミ ン グに

対す る興味 ・ 関心 を高める題材の開発や, プロ グラ ミ ン

グ的思考な どを育成する指導方法の確立が重要であ る .プロ グラ ミ ング教育 を通 し て身につけ るこ と が期待 さ

れてい る力 と し て総務省は, 「創造力の向上」 「課題解決

力の向上」 「表現力の向上」 「合理性, 論理的思考力の向

上」 「意欲の向上 (内発的な動機づけ効果)」 「 コーディ

ン グ ・ プロ グラ ミ ン グス キルの向上」 「 コ ン ピ ュ ー タ の

原理に関す る理解」 の 7 つをあげており , こ れら の 7 つの力は 「21世紀型スキル」 の大半 を カバーでき る と し て

い る 4). 21世紀型スキルと は, 白水 ら によ れば, 21世紀

の知識基盤社会で求めら れる能力 であり , 他者と の対話

の中で , テ ク ノ ロ ジーも駆使 し て, 問題に対す る解や新

しい物事のやり方, 考え方, まと め方, さ らに深い問い

な ど, 私たち人類にと っ ての 「知識」 を生み出すスキル

のこ と で あ る 5). こ のよ う な21世紀型ス キルは , こ れか

らの高度情報化社会を生き る上で必要な力の一つと言え

る . 総務省の同資料によ れば, プロ グラ ミ ン グ人材に関

する段階的な育成手法と し て典型的な指導方法な どを整

理 し てお り , 例え ばテキス ト 型言語が使え る時期には

「 (a) スキル習得型, (b) モチベーシ ョ ン向上型, (c) 課題

設定 ・ 解決力育成型」 の 3 つをあげてい る . (c) の課題

設定 ・ 解決力育成型では 「作り たいモ ノ や目標を最初に

具体化」 す る こ と や 「 どのよ う な プロ グラ ムを作 る か

(What) を考え てから , どのよ う に プロ グラ ミ ン グす る

か (How) を考え る よ う にす る .」 な どと い っ た特徴 を

あげ, 「自 ら考え , 成果を伝え る力 を育むこ と」 を育成

方法に関する考え方の基盤と し てい る 4). こ れら の力 を

育成す るこ と は, グロ ーバルな視点で活躍す る人材育成

においても重要であ る . 内閣官房情報通信 ( IT) 総合戦

略室は , プロ グラ ミ ン グ教育 を通 じ ての学びをよ り 効果

的にす るための前提と し て , ①課題に対 し てチ ャ レ ンジ

し続け る力 , ②異なる意見を認識 ・ 許容 し , 対話する力

( コ ミ ュ ニケ ー シ ョ ン力 ) の 2 点 を掲げ, ①の観点にお

い て , 「 ただ単純に コ ーディ ングがで き る人材」 を創出

* 兵庫教育大学大学院 (修士課程) 教科教育実践開発専攻生活 ・ 健康 ・ 情報系教育コース 平成29年 6 月27 日受理

* * 兵庫教育大学大学院教科教育実践開発専攻生活 ・ 健康 ・ 情報系教育コ ース, 教育実践高度化専攻授業実践開発 コ ース 教授

108 学校教育学研究, 2017, 第30巻

す る ための プロ グラ ミ ン グ教育ではな く , 「常に自 ら が

考え, 行動し , 失敗や挫折を繰り 返し ながら成長し てい

く こ と が出来る人材 を育成 し てい く 」 と いう こ と が重要

であ る と 述べてい る 5).現在, 全国の小中学, 高校, 大学ではプロ グラ ミ ング

教育に対する様々な取り 組みが行われは じめており , 少

なからず実践報告が見ら れるよ う にな っ てき た. 例えば, 文部科学省のプロ グラ ミ ング教育実践ガイ ドでは, 小中

高校それぞれ4 つの幅広い実践事例を報告 し てい る . そ

し て プロ グラ ミ ング教育の実践上の工夫と し て, 教員は

目標を細分化 し , 小 さ な目標を達成す る体験を積み重ね

ながら最終目標に近づけ るよ う スモ ールス テ ッ プで課題

を設定す る こ と によ り , 児童生徒の 「 プロ グラ ミ ン グは

難しい」 と いう 思い込みを払拭させ, 自分に も でき ると

いう 自己効力感を高めさせているこ と , そ し て児童生徒

はあ る程度自分で コ ン ピ ュ ータ を動かす こ と がで き るよ

う にな る と , 自分自身で発展 ・ 改良する と い っ た工夫 を

す る様子が見 ら れる 7) と指摘 し てい る . その他に も , 簡単 な プロ グラ ムを用い てロ ボ ッ ト を走 ら れる こ と がで

き る比較的安価なキ ッ ト な どを活用 し た実践は多 く 見ら

れる . し か し森 ら は, 大学新入生の Pc スキルについ て

の調査の結果, プロ グラ ミ ン グについ て 「わから ない」

「使 っ たこ と な し」 を選んだ学生がほぼ90% で , ほと ん

どの高校 で プロ グラ ミ ン グ教育は行 われてい ない 8) と

述べており , 校種 を問わず プロ グラ ミ ング導入教育の充

実 さ せる方略を検討するこ と が重要と な っ てい る.上述 し た問題点 を解決する題材と し て, スマー ト フ オ

ン上で動 く ア プリ ケーシ ョ ン開発 (以下, ア プリ ケーシ ョ

ンをア プリ と略記) が考え ら れる . 近年 , 児童生徒の中

で も爆発的にスマー ト フ オンが普及し てい る. 内閣府の

資料によ れば, 平成27年度のスマー ト フ オン所有率は, 小学生で23.7%, 中学生で45.6%, 高校生で93.6%, 小

中高生全体では53.3% 9) で あ り , 身近 な デバイ ス と し

て広 く 普及し てい る . 大学生のスマー ト フ オン所有率に

関する内閣府な どの調査は見当たら ないが, 20~ 29歳の

スマー ト フ オン所有率が一番高いという データからみて, 大学生にスマ ー ト フ オンは身近なデバイ ス と し て広 く 普

及 し てい る . こ のよ う な身近なデバイ ス上で動 く ア プリ

ケ ーシ ョ ンには興味 を持つ人が多 く , 実際にそのよ う な

ア プリ 開発に対す るニ ーズも多 い .スマ ー ト フ オンア プリ 開発の一 つに iPhone ア プリ 開

発があり , 中高生を対象と し たア プリ 開発教育 を実施し

てい る団体 と し て Li fe is Tech! な どが知 ら れてい る . Life is Tech! は, 「創造する力」 と 「つく る技術」 の習

得 を テ ーマ に プロ グラ ミ ング教育 を行 っ てお り , iPhone プロ グラ ミ ング講座では 「 カ ウ ン ト ア ッ プ」 「電卓」 「 ス

タ ン プ」 「目覚 し時計」 な どを題材と し た プロ グラ ミ ン

グを行 っ た後, オリ ジナルア プリ を作 る と い っ たカ リ キュ

ラ ムを18回構成で実施 し てい る'°) . し かし実施内容の詳

細な分析や報告がみら れず, ホームページの記載内容か

ら見て, 総務省が掲げる課題設定 ・ 解決力 を育むこ と を

行 う 段階は, 最終段階であ る オリ ジナルア プリ を作成す

る と こ ろ に見 ら れる も のの, 詳細な内容につい ては定か

ではない . また中高生 (小学生は姉妹校で対応) 対象で

あり , 18歳以上の受講生に対 し て門戸が開かれていない. 北門は, 大学教育におけ る プロ グラ ミ ン グを専門と し な

い学生に対する実践と し て, ゼミ 生対象に 4 年間にわた

り Objective-C によ る iPhone ア プリ 開発 を行 っ てき たと

報告'') し てい る . し かし , 学生が課題設定 し て実装 し

たかな どと い つたこ と に関す る記載がな く , データ ベー

ス を用いたアプリ制作が導入教育 と し て活用でき るか定

かではない .以上のこ と から , 校種や受講者の対象 を問わず, 課題

設定 ・ 解決力 を高める プロ グラ ミ ング導入教育の充実が

重要であり , かつ多 く の人にと っ て身近であ るスマー ト

フ オン上で動 く スマー ト フ オンア プリ 開発 を用い るこ と

で生徒の興味関心 を高めら れるこ と が期待 さ れる . 一方

で , 課題設定 ・ 解決力 を高めるこ と を取り 入れたスマー

ト フ オンア プリ 開発 を用い た プロ グラ ミ ン グ導入教育は,

筆者の知 る限り において先行研究 を も たないのが現状で

あ る .

2 . 題材の開発

本稿では, 第 1 章で述べた問題点 を解決す るこ と を目

的と し , 導入教育で活用可能な題材の開発を行 った. 要

件は , 次の 4 点 で あ る .

(1) iPhone アプリ 開発を行う .(2) 自身で課題設定し解決する.(3) プレゼ ンテー シ ョ ンを積極的 に行 う .

(4) 自己紹介アプリ , 数学的ゲームを題材と する.(1) は, 多 く の受講生に と っ て身近な iPhone ア プリ

を題材とす るこ と で, 興味 ・ 関心を引き , 不安感や苦手

意識の軽減が期待 で き る と 考え た . iPhone ア プ リ 開発

の入門書は , ユ ーザイ ン タ フ ェ ースの取 り 扱い に関す る

内容が大半 を占めており , それら を使う こ と で複雑なア

ル ゴリ ズ ムを実装 し な く と も , あ る程度動 き のあ る ア プ

リ を作成す るこ と がで き , 「思っ たよ り 簡単」 な どと 感

じ さ せ る こ と が期待 で き る . UI 設計 は , x -code の

storyboard を活用す るこ と で比較的容易に行う こ と がで

き る . x -code 7以降から , 無料で実機転送可能と なり , ア プリ 開発がよ り 身近に感 じ ら れるよ う にな っ た . 開発

で用いる言語の Swift は, 2014年に Apple がリ リ ース し

た新 しい プロ グラ ミ ン グ言語であり , 「 モ ダン, 安全 , 高速, イ ン タ ラ ク テ ィ ブ」 を特徴 と し て掲げてい る . 例

えば, 文末にセ ミ コロ ンを必要と し ないこ と から , 多 く

の初学者が く こ と が多 いセ ミ コロ ンのつけ忘 れによ る

コ ンパイ ルエ ラ ーを回避するこ と ができ る利点 を有す る . し か し , Swift のバージ ョ ンが上がる と文法が変わる こ

と があるこ と , 以前の文法が使えな く なっ て しまう こ と , 他言語 と 類似 し ない文法があ るこ と な どがあ るため, 指

導にあ た っ ては注意が必要で あ る .

(2) , (3) は, 総務省の資料にある , 「主体的に考え , アイ デア を形に し て , それを周囲に伝え ていけ る力 を子

ども たち自身が身につけ る こ と を目指 し てい る . そのた

めに, 手段を学ぶだけでな く , 新 しい ものを自分で生み

出 し , 形にす るための試行錯誤を経て, 最後にそれを周

囲に発信する経験まで行う . その経験を通 じ て, 子 ども

たちが将来未知の問題に対面 し た時に, 自 らの力で乗り

越え ら れる よ う な力 を育 んでい く . 」 4) と の指摘に基づ

く . 本稿ではこ の内容を , 「自身で課題設定 し解決させ

るこ と (課題設定 ・ 解決力)」 と 「成果を伝え る力」 を

身につけ る こ と と捉え , そ れを身につけ る こ と をねら い

と し た授業 を行う こ と と し た. つまり , 課題設定 ・ 解決

力の育成のために, 受講生自身が実装する内容を考え , そ れを実装す る活動 を行い , その内容につい て プレ ゼ ン

テーシ ョ ン (以下 プレゼ ンと 略記) す る こ と を繰り 返 し

て行う . そのこ と で, 自身で課題設定 し解決する力 , お

よ びそれを伝え る力 を育成す る こ と を通 し て , 双方の重

要性 を感 じ させる こ と をねら い と す る .(4) を設定し た理由は次の 2 点である. まず, 自己紹

介ア プリ は複雑な アルゴリ ズムを学んでいない段階で も , ボタ ンタ ッ プで文字や画像を表示するこ と , 画面遷移な

どを活用するこ と で, 動き をつけた魅力ある ものにでき , 参加する受講生の構成次第では, お互い を全 く 知ら ない

こ と があり 得 る ため, 交流を図 る目的 も兼ねてい る . そ

の後, 題材と し て数学的ゲームを用い る . 山上は, 数独

を用いた プロ グラ ミ ング授業 を実践 し , 生徒の興味 ・ 関

心 を高め, 達成感 を酸成でき たと 報告 し てい る'2) . ま た

筆者 らは , 数学的ゲームを用い た プロ グラ ミ ン グ授業の

試行的実践で, 生徒の主体的な態度の育成やテーマの有

用性につい て報告 '3) し てい る . 数学的 ゲ ームは , ①問

題がよ り 良 く 構造化 さ れており モデル化 しやすいこ と , ②変数の数学的な処理によ っ て解決方法 を探究するため

アルゴリ ズム的な思考 を促 し やすい こ と , ③ゲームの必

勝法の探究な ど, 興味 ・ 関心を高めやすいこ と , ④多 く

の予備知識を必要とせず, 受講生が取り 組みやすいこ と , と い っ た特徴 を有 し ており , 新 しい ア プリ を考え出すと

いう こ と に対 し て無理だと感 じ る受講生も一部を変更す

れば違った問題になる特徴を利用 して, 自身で課題設定 ・

解決を行う こ と が期待でき る . そ し て自身で作成 し た問

題に対 し て興味 を持 っ て も らい , 完成 させるこ と を目指

す. また, 具体的な プレイ を通し てアルゴリ ズムを考え

て説明 し実装す るこ と で , 基本的なアルゴリ ズムの学習

を促進するこ と を目指す.全体の流れと し ては, 「各回の前半に アル ゴリ ズ ムを

学習」 → 「各回の後半に自身で実装する問題を考えても

ら う」 → 「それを作成, 発表し ても ら う」 と いう 活動を

繰り 返 し行う . 使え る アルゴリ ズムは授業 ごと に増え て

い く ため , 自身のア プリ を どん どん良い も のと す る こ と

が期待でき る . そ し て自身で課題設定を行い , 基本的な

アルゴリ ズムを作品作成の プロ セスの一部 と し て楽 し み

ながら , 課題設定 ・ 解決力およ びプロ グラ ミ ン グに主体

的に取り 組む態度 を育成す る こ と をねら い と す る .

課題設定 ・ 解決力 を育成す るスマ ー ト フ オンア プリ 開発 を用い た プロ グラ ミ ング導入教育の実践 109

3 . 研究方法

3.1. 対象及び時期

・ 場所 : 私立 R 大学

・ 人数 : 同大学学部生, 大学院生計 6 名 (男 5 名, 女 1名) , 理系 3 名, 文系 3 名. 受講生のプロ フ ィ ールを

Table t に示す.・ 実施時期および授業時間 : 2016年 6 月 4 日, 11日, 18

日, 25日, 7月 2 日の5日間, 1 日あたり90分 X 3 コ

マ

・ 参加者は, 同大学エ ク ス テ ン シ ョ ンセ ン タ ーで募集 し ,

単位な どは出ない課外教育での実施と し た.

Table 1 受講者の所属と プロ グラ ミ ング経験

性別 所属 ・ 学年 プロ グラ ミ ン グ経験

男

男

男

男

女

男

理工学部 1 回生

理工学部 2回生

経済学部 1 回生

経済学部 4回生

経済学部 4回生

MOT 修士課程 2回生

あり (Java 初歩) あり (C言語 初歩)

な し

な し

な し

あり (R 初歩)

3.2. 実践内容

前章で開発 した題材を用いて, 以下の内容およ び条件

で実践授業 を行な っ た.・ システム要件 : 0SX 10.10 (Yosemite) も し く は 0SX

10.11 (El Capitan) , X-code 7以降, Swift2・ 第一回目の最初, およ び毎回の授業後にア ンケー ト に

よ る調査を行う . 授業内容を Table 2に示す.

Table 2 授業の内容

実施日 実施内容

第1 日目 X-codeの使い方, 変数(var,let),UILabel, UIButton, Ullmage, UllmageView

第2日目 if, for, UISwitch, 乱数, メ ソ ッ ド, アプリ転送

ゲームの作成, 発表

第3日目 ifのネス ト , forのネスト , UITableViewUISlider, ゲームの作成, 発表

第4日目 配列 , ア ニ メ ー シ ョ ン , 音声 , アイ コ ンの作成

ゲームの作成, 発表

第5 日目 ゲームの作成, 発表, 総括

3.3. 調査項目

本実践の第 1 日目, 毎回の授業後, およ び最終日に, 調査票を用いたア ンケー ト 調査 を実施 し た.

事前調査の項目と し て, 以下の項目 1 , 項目 2 を準備

し た . 項目 2 は 「 4 : と ても 3 : まあまあ 2 : あまり

1 : まったく 」 の 4 件法で回答を求めた.

l ie 学校教育学研究, 2017, 第30巻

項目 1将来的に , どのよ う な形で プロ グラ ミ ン グに関わり た

いですか. 一つ選んで下 さ い .a : プロ グラ マ と し て b : 趣味と し て

c : 特に開発は し ないが, よ リ ア プリ な どを活用す る

ため

d : 特にな し e : その他

項目 21 ) プロ グラ ミ ングに対す るイ メ ージは良い .2 ) プロ グラ ミ ングを学ぶこ とは自分の役に立つと思う . 3 ) プロ グラ ミ ン グを学ぶこ と は不安に感 じ る .

4 ) プロ グラ ミ ン グの学 び方 を学 びたい と 思う .5 ) プロ グラ ミ ングの文法や手法 を身につけ ら れる自信

があ る .

6 ) 本講座中の演習課題が自分ででき る自信がある .7 ) プロ グラ ミ ングの力 を生活の中で活かす自信がある .

ま た, 毎回の授業後に行う 調査の項目と し て, 以下の

項目 3 を準備 し , 「 4 : と ても 3 : まあまあ 2 : あま

り 1 : ま っ た く 」 の 4 件法で回答 を求めた. また, 2 項目につい て自由記述 を求めた.項目 31 ) 今日の講義はよ く わかっ た.2 ) 今日の講義は面白かった.3 ) 今日の講義は興味深い内容だった.4 ) 今日の講義は役に立った.5 ) 今日の講義で自信を持てた.6 ) 今日の講義は満足だ.7 ) も っ と プロ グラ ミ ン グをやっ てみたい .

8 ) 自分なり に工夫できた.・ どう いう 点で工夫できま し たか.・ 今日の講義の感想があれば教え て下 さ い .

事後調査の項目と し て, 項目 2 と項目 3 を準備 した. それに加え , 以下の項目も 4 件法で回答 を求めた.・ 今後 さ ら に プロ グラ ミ ン グをやっ てみたい .・ 今後 プロ グラ ミ ン グにな んら かの形で関わっ てい き た

い

また 4 項目について自由記述を求めた.・ こ れから さ ら に プロ グラ ミ ン グ学習 を通 し て どんな こ

と を身に付け たいですか.・ こ れから さ ら に プロ グラ ミ ン グを学ぶこ と につい て ,

何か思う こ と や希望があり ますか.・ 全体と し て どのよ う に成長でき ま し たか.・ 全体 を通 し て , 講義のよ かっ た点は どこ ですか.・ 全体 を通 し て , 講義のよ く なかっ た点は どこ ですか.

4 . 結果と考察

4.1. 事前調査の結果

事前調査の結果, 将来の自分と プロ グラ ミ ングと の関

連性については, a 「 プロ グラマ と し て」 が 2 名, b 「趣

味 と し て」 が 2 名, c 「特に開発は し ないが, よ リ ア プ

リ な どを活用す る ため」 が 2 名であ っ た . なお , a の選

択肢 を選んだ受講生はいずれも理工学部の学生であ っ た.

項目 2 の項日 と 結果を Table 3に示す . Table 3から , 3 ) 「 プロ グラ ミ ングを学ぶこ と は不安に感 じ る . 」 が他

項目に比べ s.D が高かっ た . こ のこ と から , 本受講者

は , プロ グラ ミ ン グの学習に対 し て抱 く 不安感におい て

個人差が大きい こ と が示唆さ れた .

Table 3 項目 2 の事前調査の結果

項目 平均 S D 1) プ ロ グラ ミ ン グに対 す る イ メ ージ は良 い.

2) プロ グラ ミ ングを学ぶこ と は自分の役に立つ と 思 う .

3) プロ グラ ミ ン グを学ぶこ と は不安に感 じ る .

4) プロ グラ ミ ングの学び方 を学びた い と 思 う .

5) プロ グラ ミ ングの文法や手法 を身につけ ら れる自信がある

6) 本講座中の演習課題が自分ででき る自信がある.

7) プロ グラ ミ ン グの力 を生活の中で活かす自信があ る.

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4.2. 第 1 日目 (基本的操作と自己紹介アプリ作成)上記の実態を有する受講者に対 して次のよう に指導を

展開 し た . 第 1 日日の午前に x -code の使い方や入力 の

ルール , プロ グラ ミ ン グの基本 と な る変数 , 基本的 な

u I を学習 し て も らい , 午後から自己紹介ア プリ の内容

や動き , 設計について考え て も らい , 自己紹介ア プリ 開

発 を行 っ て も ら っ た .

こ の時点では, まだ分岐や反復は未習であり , 全体と

し て基本的な UI パーツ と 画面遷移から だけ で成り 立 っ

てい る作品がほと んどであ っ たが, 画面遷移や色合い , 画像な どを工夫するこ と を通 し て, と て も よい自己紹介

ア プリ と な っ てい た . 画面設計次第で ア プリ ら し く な る

という 意見が出さ れた. また受講生の多 く はプレゼンテー

シ ョ ンに慣れており , 積極的な交流が行われ, 受講生同

士の関係を深めるこ と ができ た. 授業後の自由記述では, 感想と し て 「思っ たよ り 簡単にでき てよかっ た.」 「次回

以降のも楽 し みです . 」 「 プロ グラ ミ ン グをやっ たこ と が

なかっ たので不安だ っ たんですが, と て も楽 しかっ たで

す.」 「エ ディ タがき れい .」 な どのコ メ ン ト が得ら れた .

Fig.1 実践の様子

4.3. 第 2 日目 (反復,分岐と丁半当てゲームの作成)午前に i f, for, UISwitch, 乱数, メ ソ ッ ドな どを学習

し て も らい , 実機転送について指導 し た . なお受講生全

員 iPhone ユ ーザであ っ た . 実際に転送で き る こ と を期

待 し て参加 し た学生も多 く , 事前調査の自由記述欄で

「授業でやっ て欲 しい内容」 と し てリ クエ ス ト が多かっ

課題設定 ・ 解決力 を育成す るスマ ー ト フ オンア プリ 開発 を用い た プロ グラ ミ ング導入教育の実践

Fig 2 受講生によ る発表

た項目であ る . 実際に所持 し てい る iPhone に比較的簡

単 に転送で き る こ と を知 つた受講生は, iPhone ら し い

動き を どう やっ たら実装で き るかについ て活発な意見交

換 を行 っ てい た. 午後から は数学的ゲームの一種であ る

丁半当てゲームを作成 し ても ら っ た. 丁半当てゲームは, いわゆる 「丁半博打」 のこ と であるが, 教育的観点から

「博打」 と い う 表現 を避け た . 丁半当 て ゲームは , サイ

コロ 2 つを同時に投げ, サイ コロの目の合計値が丁 (偶数) , 半 (奇数) かを当 て るゲームであ り , ほと ん どの

受講生に と っ て既知のゲームであ っ たが, こ の問題 をそ

のま ま作 るのではな く ,ゲーム自体 を自分自身で変形や

改良を行う こ と , そ し て u I を自身で設計す るこ と を条

件 と し , 作成 し て も ら う こ と と し た. サイ コロ の丁半 を

当 て る こ と で世界旅行 をす る ゲームや , サ ッ カ ーと 組み

合わせたゲームな ど, オリ ジナ リ テ ィ のあ る ゲームが提

案 さ れた . 作成後の発表時には, 他の受講生から お互い

のア プリ の改善案や良かっ た点な どについての議論 を行 っ

ても らい , 講義 を終了 し た. 授業後の自由記述では, 感

想と して 「自分で作り上げて行く と こ ろがと ても面白い ! 少 しずつ機能が増え て行 く のも楽 しい ! 」 「 for が最初よ

く わから な く て嫌に な り そ う で し た . で も わかっ て ス ツ

キリ しま し た.」 「x code は美 し く て素晴ら し く て最高で

す ! 」 「実機転送で感動 しま し た.」 な どと い っ た コ メ ン

ト が得 ら れた.

4.4. 第3 日目 (Delegate と丁半当てゲームの作成)午前に i f, for のネス ト , UITableView を学習 し ても

ら い , 実機転送を行 っ て も ら っ た. UITableView を用い

た ア プリ を実機転送 し た と こ ろ , そのア プリ がス ムーズ

にス ク ロ ールす る様子 を見て , 第 1 , 2 日目に行 な っ た

プロ グラ ミ ングと 異なるこ と に驚いてい る様子が伺え た.

ま た UITableView な どに用い る Delegate は , 他の言語

を経験 し たこ と があ る受講生であればそれほど理解が難

し く はないが (Java の impliments な ど と対応 さ せて説

明 を行な う と , す んなり と 理解は さ れる) , ほと んどプ

ロ グラ ミ ン グの経験がない受講生にと っ ては理解 しづ ら

い場合が多 い . そのよ う な受講生に対 し ては, Delegate のと こ ろで ク ラ スについての考え方や継承について少 し

触れるこ と で , 理解を促すこ と が可能と なる .

111

午後からは, 前回から作成 し てい る ア プリ に さ ら に追

加する機能について自身で考えて設定し, 実装しても ら っ

た. そ し て , 作成後発表 し て も ら っ たが, それまでの学

習内容である分岐や反復を積極的に使う こ と で, 前回よ

り ゲーム性が高まり , 学習 したアルゴリ ズムがゲーム性

の向上に有効である と感 じてい る様子が伺えた .そ し て , 受講生がア プリ 開発 を行 な っ てい る と き に,

「 for の入れ子みたいなのがわかり に く い んですが どう し

たら理解でき るで し よう か」 と いう 質問がな さ れた . そ

こ で 「 for は具体的に全部書き出 し てみて , それの どこ

が繰り 返 さ れてい るかと い う こ と を明 ら かに し てから書

い てみる と わかり やすいですよ」 と伝え , 「 5 の段, 6 の段の九九 を計算す る プロ グラ ムを作成せよ . 」 と い う

問題を例示 し , 「 1 . 全部書き出す」 → 「 2 . 変数を使

う」 → 「 3 . for を 1 つ使う」 → 「 4 . for を 2 つ使う」

と , 順に進めていけばよいこ と を , 箇所 を特定 し ながら

説明 し たと こ ろ , for のネ ス ト につい て理解で き たよ う

であ っ た . 授業後の自由記述では, 感想と し て 「例で丁

寧に説明 し ていただいたおかげで for 文がよ く 理解で き

ま し た ! プロ グラ ムやコ ン ピ ュ ータは, 人間と かけ離れ

た考え方 を使 っ てい るよ う なイ メ ー ジがあ っ たんですが,

どこ か人間 つぼいですね. 」 「 う ま く 動 く と気持ちいいで

す . 」 「 テーブル ビュ ーは結構簡単に作 れたのに動 き がす

ごいです. 自分の iPhone でやっ てみる と感動 しま し た. 」「 for を何回も つかう やつが難 しかっ た. 」 「でき るこ と が

ふえ て き た気 がす る . 」 「 い き な り こ れ (筆 者注 : Delegate のこ と ) をやっ た ら わから なかっ た と 思います

が, あ る程度わかっ てき たので と て も便利 だと わかり 嬉

しいです . 」 な どと い っ た コ メ ン ト が得 ら れた .

4.5. 第 4 日目 ( アニメ ーシ ョ ンと丁半当てゲームの作成)午前に配列 , 簡単 な アニ メ ー シ ョ ン , 音声 , アイ コ ン

の作成を指導 し , 午後からは前回に引き続きゲーム作成

を行 な っ て も ら っ た . 受講生の中に音声編集の経験者が

いたため, その受講生が中心と な っ て, 皆で協調的に活

動 を行 っ て も ら っ た . アイ コ ンの作成は Keynote, 画像

の リ サイ ズや加工は Preview な ど と い っ た , 最初か ら

M ac に イ ン ス ト ール さ れて い る ソ フ ト ウ ェ ア で も 行 え

るこ と を指導 し , 完成後発表を行 っ ても ら っ た. 音声と

アニ メ ー シ ョ ンが入 るこ と で , よ リ ア プリ と し ての完成

度が増 した . 授業後の自由記述では, 感想と し て 「 キー

ノ ー ト を初めて使いま し たが, 使いやす く てよ かっ たで

す . プレ ビュ ーの機能に も驚き ま し た . 他に もい ろ んな

アプリ教え て下 さい . 」 「次回の授業でなんと か完成でき

そう なと こ ろまで来てよかっ たです. 」 「自分の音声編集

の技術が生き てよ かっ た . 」 「完成度がどんどん高 く のが

嬉 しいです ! 」 な どと い っ た コ メ ン ト が得 ら れた .

4.6. 第 5 日目 (丁半当てゲームの完成と総括)午前から ゲーム作成 を継続 し ても らい , 午後は総括 と

し て作品 と 講義の感想 を含めた プレゼ ンを行 っ て も ら っ

た . 最後に受講生同士で ア プリ のレ ビュ ーを行 っ て も ら

l l 2 学校教育学研究, 2017, 第30巻

い , ア プリ のよい と こ ろ と改善点, 今後の抱負 な どにつ

いて話し ても らい, 講義 を終了 し た. Fig 3~ 6に, 受講

生が完成させた作品の一部 を示す. アプリ のタイ ト ルは, 受講生本人がつけたものであり , 作成者本人の許諾が取

れた 4 作品のみを掲載 し てい る .

有意差はみら れなか っ たが

た」 では, F (4,20) = 2.62, % 水準で有意傾向を示 し た.

8 ) 「自分なり に工夫でき

= .07 で平均点の向上が10

Table 4 項目3 の推移

Fig 3 サイ コロ サッ カ一 Fig 4 顔文字 く んと遊ぼう

Fig 5 Universal Fig 6 “The Yoku-bari”

今後の抱負 と し ては, 「今後 も プロ グラ ミ ン グを続け

て , 大会な どに出 し てみたい . 」 「留学の予定があるので

すが, 留学先で プロ グラ ミ ングの授業 を受け てみよ う と

思います. 」 「非常によい経験がで き てよかっ たです. 」な どと い っ た コ メ ン ト が得 ら れた. 授業後の自由記述で

は, 感想と し て 「この講習会に参加する前に一回自分で

ネ ッ ト見ながらやろう と したのですが, よ く わから なかっ

たので諦めてま した. 今回受講して本当によかったです. 」「今ま でやっ てき た プロ グラ ムと は違い , 狭い画面の中

で う ま く 作 るのが難 しかっ た . で も面白かっ た ! 」 「僕

もあいち やれや U22で賞 を取れるよ う になり たいです. 」「 わから ない こ と も丁寧に教え て下 さ り , 本当にあり が

と う ご ざいま し た .」 「間に合 っ てよ かっ たです .」 な ど

と い っ た コ メ ン ト が得 ら れた .

4.7. 実践の評価

毎回の授業後に項目 2 と 項目 3 につい て , そ れぞれ

「 4 : と ても 3 : まあまあ 2 : あま り 1 : ま っ た く 」

の 4 件法で回答を求めた. そ して項日 3 については各回, つまり 5 時点における平均点を分散分析で比較した. そ

の質問項目およ び結果を Table 4に示す. 1 ) ~ 7 ) に

項目 1回目 2回目 3回目 4回目 5回目 F値

1) 今日 の講義 はよ く わか った

2) 今日の講義は面白かった

3) 今日の講義は興味深い内容だ った

4) 今日の講義は役に立 った

5) 今日の講義で自信を持てた

6) 今日の講義は満足だ.

7) も っ と プ ロ グ ラ ミ ン グをや っ て みた い

8) 自分な り に工夫できた

674 7)

000 0)

833 7)

674 7)

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0 7 4.0 -

nl2 1.

1 52 .

1 2 3 .

1 82

ni ce

n26 2

†

† p< 10, p< 05 (n = 6 df = 4,20)

また, 事前と事後において, 項目 2 について質問 を行

い , 対応のあ る t 検定 を行 っ た . その結果 を Table 5に

示す. 3 ) 「学ぶこ と が不安」 の平均値が 5 %水準で有

意に減衰す る効果が示 さ れた . 他の項目に関 し ては, 有

意差はなかっ た .

Table 5 項目2 の推移

項目 事前 事後 p 1) プ ロ グラ ミ ン グに対 す る イ メ ー ジは良し

2) プロ グラ ミ ングを学ぶこ と は自分 の役に立つ と 思 う

3) プ ロ グラ ミ ングを学ぶこ と は不安に感 し る

4) プ ロ グラ ミ ングの学び方 を学 びた い と思 う

5) プ ロ グラ ミ ン グの文法や手法 を身に つけ ら れる自信があ る

6) 本講座中の演習課題が自分でで き る自信がある

7) プ ロ グラ ミ ングの力 を生活の中で 活かす自信があ る

05)

72)

78)

05)

75)

32)

65)

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3(0

3(0

3(0

一

M* i

-M

' p< 05 (rl=6)

理系学生の作品と文系学生の作品を比較する と , 理系

学生の作品の方がよ り 複雑なアルゴリ ズムを用いてい る

箇所はあ っ たも のの, 動き と し ては文理関係な く 作り 込

ま れてお り , プロ グラ ミ ン グ未経験者であ っ た受講生の

作品も十分楽 しめるものであっ た (例えば Fig5な ど) . よ っ て , プロ グラ ミ ン グ未経験者であ っ て も , 学習内容

や自身で調べた内容およ び協調的に活動 した結果を十分

に活かし て作品 を仕上げるこ と ができ たと考え ら れる .こ こ で, 事後調査で自由記述欄に記入 し ても ら っ た内

容を示す.・ 「受講 し てよかっ た .」・ 「 も っ と ア プリ 開発 をやり たい .」・ 「留学先でも プロ グラ ミ ングを受講します. 」・ 「思 っ たよ り 難 し く な く て , プロ グラ ミ ン グの基礎が

わかっ たよ う に思います . 」・ 「配列が難し く てよ く 理解でき なかっ たのが残念で

課題設定 ・ 解決力 を育成するスマ ー ト フ オンア プリ 開発 を用いた プロ グラ ミ ング導入教育の実践

し た.」・ 「最後は音 も 出せ るよ う にな り , デザイ ンはいまい

ち だっ たが, よ く でき たと思う .」・ 「Swi量が C 言語と 違う と こ ろが最初な れませんで

し たが, xcode が教え て く れるので使いこ なせるよ う

になり たいです. 」こ れら の コ メ ン ト から , Swi ft の配列 にやや難 し い点

があるこ と が見受け ら れたが, 全体と し て受講生の興味

関心 を大いに高め, 初学者がプロ グラ ミ ングに対 し て抱

く 不安感を取り 除き , 基本的なアルゴリ ズムを作品作成

のプロ セスの一部と し て楽 し みながら , 課題設定 ・ 解決

力およ びプロ グラ ミ ン グに主体的に取り 組む態度 を育成

するこ と ができ たと示唆 さ れた. また今回参加 し た受講

生の多 く は プロ グラ ミ ング未経験者であ っ たが, 事前事

後で プロ グラ ミ ングに対す る意識や興味 を損 なう こ と な

く , 学ぶ不安を軽減するこ と ができ たと考え ら れ, 全体

と し て 「自分なり に工夫でき た」 と いう 意識を向上させ

るこ と ができ た. また, 回数が進むにつれてやれるこ と

が増え たこ と に喜びを感 じ てい る コ メ ン ト や達成感が得

ら れてい る コ メ ン ト が見 ら れた .以上のこ と から , 初学者 を対象 と し た題材 と し ての有

用性を確認するこ と ができ た.

5 . まと めと今後の課題

本稿では, 大学生を対象と し た課題設定 ・ 解決力 を育

成す る スマ ー ト フ オンア プリ 開発 を用い た プロ グラ ミ ン

グ導入教育 を実践し , 受講生の興味 ・ 関心を高め, 初学

者がプロ グラ ミ ングに対 し て抱 く 不安感を取り 除き , 基

本的な アルゴリ ズムを作品作成の プロ セスの一部と し て

楽 し みながら , 課題設定 ・ 解決力およ びプロ グラ ミ ン グ

に主体的に取り 組む態度 を育成するこ と ができ た.今後, 大学生以外の生徒を対象と し た実践を通し て,

他校種におけ る実践可能性を検証する と と も に, さ ら な

る題材の改善 を行 う 必要があ る . ま た , iPhone ア プ リ

開発以外のテーマ を活用 し た実践モデルの検討が必要と

な ろ う .

注

本論文は, 2016年12月 3 日開催の第 1 回国際 ICT 利

用研究学会において, 筆者が口頭発表し た 「情報活用能

力の育成 を日的 と し た初学者対象 iPhone プロ グラ ミ ン

グ教育の実践」 '4) を大幅加筆 ・ 修正 し た も のであ る .

謝辞

本実践の開講にあたり , 株式会社 E-prost の鹿間正仁

氏にご尽力いただいた. こ こ に感謝申し上げます.

[文献]1 ) 首相官邸 : 第26回産業競争力会議 (2016)

http://www.kantei.go.jp/Jp/singi/keizaisaisei/skk1(aigi/dai26/gijiyoushi.pdf (2017.06.20アクセス確認)

2 ) 文部科学省 : 新学習指導要領 (平成29年 3 月公示)

113

改定のポイ ント (2017)http://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/new-cs/_ icsFiles/afieldfile/2017/06/16/1384662_2.pdf (2017.06.20アク

セス確認)

3 ) 首相官邸 : 世界最先端 IT 国家創造宣言 (2016)http://www.kantei.go.jp/Jp/singi/it2/kettei/pdf/20150630/siryou1.pdf (2017.06.20アク セス確認)

4 ) 総務省 : プロ グラ ミ ング人材育成の在り 方に関す る

調査研究報告書 (2016) http://www.soumu.go.jp/ main_content/000361430.pdf (2017.06.20アク セス確

認)5 ) 白水始, 三宅なほみ, 益川弘如, 望月俊男 (監訳 ・

著) : 21世紀型スキル : 新 たな学びと 評価の新たな

かたち, 北大路書房, pp 207-223. (2014)6 ) 内閣官房情報通信 (IT) 総合戦略室 : 人材育成にお

け る プロ グラ ミ ング教育の位置付け等 に係 る調査

結果報告 書 (2016) http://www.kantei.go jp/Jp/singi/it2/senmon_bunka/pdfンkekka_shosai.pdf (2017.06.20ア ク セ ス確認 )

7 ) 文部科学省 : 平成26年度文部科学省委託事業 情報

教育指導力向上支援事業プロ グラ ミ ング教育実践ガ

イ ド (2015)http://Jouhouka.mext.go.jp/schoo1/pdf /programing_guide.pdf (2017.06.20アクセス確認)

8 ) 森幹彦 他 8 名 : 教科 「情報」 の履修状況と情報リ

テラ シに関する大学新入生の状況 - 平成24年度京

都大学新入生ア ンケー ト の結果から 一 , 情報処理学

会研究報告イ ンタ ーネ ッ ト と運用技術 シンポジウム,

pp23-30. (2012)9 ) 内閣府 : 平成27年度青少年のイ ンターネ ッ ト利用環

境実態報告書 (2015)http://www8.cao.go.jp/youth/youth-harm/chousa/ h27/jittai_html/2-1-1.html (2017.06.20アクセス確認)

10) Li fe is Tech! ホ ームペ ー ジ https://li fe-is-tech.com/(2017.05.23アクセス確認)

11) 北門達男 : iPhone ア プリ 開発中級教育に関す る一

考察, 商経学叢経営学部開設10周年記念論文集,pp.159-166. (2013)

12) 山上道恵 : パズルの解法 を通 じて学ぶプロ グラ ミ ン

グの基礎, 日本情報科教育学会誌 , v ol.2, No.1, pp33-38. (2009)

13) 福井昌則, 森山潤 : サイ コロ を用いたゲームを題材

と す る初学者向け Java プロ グラ ミ ン グ学習の実践,第33 回日本産業技術教育学会近畿支部研究発表会講

演論文集, pp27-28. (2016)14) 福井昌則 : 情報活用能力の育成を目的と した初学者

対象 iPhone プロ グラ ミ ング教育の実践, 第 1 回国

際 ICT 利用研究学会全国大会講演論文集 , A3-1(2016)